Amplificador de Diferença e Strain Gage - Análise de Circuitos Elétricos

Em seguida analisamos a entrada negativa inversora i3 i4 in 6 i3 V1 Vn Ri 7 i4 Vn Vo Ro 8 Levando 1 7 8 a 6 vem V1 Vn Ri Vn Vo Ro 0 V1 VnRo Vn VoRi V1 Ro Vn Ro Vn Ri Vo Ri Vn Ro Vn Ri Vo Ri V1 Ro 1 Vn Ro Vn Ri Vo Ri V1 Ro Vn Ro Ri Vo Ri V1 Ro Vn Vo Ri V1 Ro Ro Ri 9 Se o ampop estiver em equilíbrio então Vp Vn 10 Levando 8 e 9 a 10 Va Ro Ro Ri Vo Ri V1 Ro Ro Ri Vo Ri Vs Ro V1 Ro Vo Ri Vs V1 Ro Vo Ro Ri Vs V1 11 Observar que Va está ligado à entrada positiva do ampop e tem sinal positivo em 11 Similarmente V1 está ligado à entrada negativa do ampop e tem sinal negativo em 11 Estudo de caso I Strain Gage Exercício Encontre a expressão que descreve o comportamento da saída do circuito em função de ΔR Para cada corrente escrever a Lei de Ohm Usar a LKC nos nós A e B Usar a condição de equilíbrio Vp Vn Encontrar Vo Solução i1 Vs Vn R ΔR 1 i4 Vs Vp R ΔR 4 i1 i2 i3 7 i2 Vn 0 R ΔR 2 i5 Vp 0 R ΔR 5 i4 i5 i6 8 i3 Vn Vo Rf 3 i6 Vp 0 Rf 6 Vp Vn 9 Resolvendo o sistema de equações encontramos a expressão de Vo A resolução detalhada está nos slides 02052025 Circuitos Elétricos II Amplificador da diferença Vo Gabarito Vo Ro Ri V2 V1 Solução Inicialmente analisamos a entrada positiva não inversora ip in 0 1 i1 i2 ip 2 i1 V2 Vp Ri 3 i2 Vp 0 Ro 4 Levando 3 4 1 a 2 V2 Vp Ri Vp Ro 0 V2 Vp Ro Vp Ri V2 Ro Vp Ro Vp Ri V2 Ro Vp Ro Vp Ri Vp Ro Ri V2 Ro Vp Ro Ro Ri V2 5 Obs A equação 5 poderia ter sido obtida mais rapidamente observandose que há um divisor de tensão A resposta é vo vs 2 ΔR Rf R² ΔR² Como ΔR² R² aproximamos R² ΔR² R² vo vs 2 ΔR R² Rf Não é necessário memoritar o resultado mas é necessário saber interpretálo R é a resistência nominal do strain gauge vs e Rf são parâmetros fixos do circuito logo vo 2 vs Rf R² ΔR em um dado circuito é constante esse é o fator de amplificação de ΔR vamos chamálo de A vo A ΔR Exemplo vo vs 2 Rf R δ onde δ ΔR R Considerando Rf 50kΩ Vs 5V R 120Ω A 2 vs Rf R² 2 5 5010³ 120² 347 V Ω Notar que Rf R